ゲノム再プログラム化分子機構 体細胞から多能性幹細胞へ

• 研究課題/領域番号: 23390067
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 多田 高 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (30188247)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円); 2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: iPS細胞 / ES細胞 / 多能性幹細胞 / 再プログラム化 / 細胞融合 / エピジェネティクス / Nanog / X染色体 / メチル化 / 再生医学 / 再プログラム

研究成果の概要

体細胞がiPS細胞を含む多能性幹細胞に変化する現象が再プログラム化である。本研究では、iPS細胞誘導とES細胞と体細胞の細胞融合技術により再プログラム化分子機構の解明を目指した。その結果、再プログラム化における、Sox2,Nanog,Tet1,Tet2遺伝子の機能、X染色体の再活性化機構、iPS細胞のゲノム編集応用、グランドステート培養条件におけるヒト／マウスiPS細胞の違いなどを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] X Chromosome Reactivation Dynamics Reveal Stages of Reprogramming to Pluripotency (2014)
  • 著者名/発表者名: Pasque, V., Tchieu, J., Karnik, R., Uyeda, M., Dimashkie, M.S., Case, D., Papp, B., Bonora, G., Patel, S., Ho, R., Schmidt, R., McKee, R., Sado, T., Tada, T., Meissner, A. and Plath, K.
  • 雑誌名: Cell 巻: 159 号: 7 ページ: 1681-1697
  • DOI: 10.1016/j.cell.2014.11.040
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nanog co-regulated by Nodal/Smad2 and Oct4 is required for pluripotency in developing mouse epiblast (2014)
  • 著者名/発表者名: Sun, L.T., Yamaguchi,S., Hirano,K., Ichisaka,T., Kuroda,T. and Tada,T.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 392 号: 2 ページ: 182-192
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2014.06.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Single-cell cloning and expansion of human induced pluripotent stem cells by a microfluidic culture device (2014)
  • 著者名/発表者名: Taku Matsumura, Kazuya Tatsumi, Yuichiro Noda, Naoyuki Nakanishi, Atsuhito Okonogi, Kunio Hirano, Liu Li, Takashi Osumi, Takashi Tada, Hidetoshi Kotera
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 453 号: 1 ページ: 131-137
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.09.081
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ubcellular glucose exposure biases the spatial distribution of insulin granules in single pancreatic beta cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyohei Terao, Murat Gel, Atsuhito Okonogi, Ariko Fuke, Teru Okitsu, Takashi Tada, Takaaki Suzuki, Shinya Nagamatsu, Masao Washizu & Hidetoshi Kotera
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1038/srep04123
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Different Roles for Tet1 and Tet2 Proteins in Reprogranming-Mediated Erasure of Imprints Induced by EGC Fusion (2013)
  • 著者名/発表者名: Piccolo, F. M., et al.
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 49 号: 6 ページ: 1023-1033
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2013.01.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-renewal and pluripotency acquired through somatic reprograouning to human cancer stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagata, S., et al.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 号: 11 ページ: e48699-e48699
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0048699
  • 査読あり
• [雑誌論文] REST and its downstream molecule Mek5 regulate survival of primordial germ cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamura, D., et al.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 372 号: 2 ページ: 190-202
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2012.09.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybridization of testis-derived stem cells with somatic cells and embryonic stem cells in Mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Takehashi, M., Tada, M., Kanatsu-Shinohara, M., Morimoto, H., Kazuki, Y., Oshimura, M., Tada, T. and Shinohara, T
  • 雑誌名: Biol. Reprod 巻: 86(6) 号: 6 ページ: 178-178
  • DOI: 10.1095/biolreprod.112.098988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome Editing in Pluripotent Stem Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Cheng, L.T., et al
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: (印刷中) 号: 6 ページ: 431-438
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2012.01599.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cure of ADPKD by Selection for Spontaneous Genetic Repair Events in Pkd1-Mutated iPS Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Cheng Li-Tao
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 2 ページ: e32018-e32018
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0032018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybridization of testis-derived stem cells with somatic and embryonic stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Takehashi, M., et al
  • 雑誌名: Biology of Reproduction 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cure of ADPKD by Selection for Spontaneous Genetic Repair Events in Pkd1-Mutated iPS Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Cheng, L.T., et al
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human and House Induced Pluripotent Stem Cells Are Differentially Reprogrammed in response to Kinase Inhibitors (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, K., et al
  • 雑誌名: Stem Cells and Development 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human and Mouse Induced Pluripotent Stem Cells Are Differentially Reprogrammed in response to Kinase Inhibitors (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野邦生
  • 雑誌名: Stem Cells and Development 巻: (印刷中) 号: 8 ページ: 1287-1298
  • DOI: 10.1089/scd.2011.0283
  • NAID: 120004247259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sox2 expression effects on direct reprogramming efficiency as determined by alternative somatic cell fate (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., et al
  • 雑誌名: Stem Cell Research 巻: 6 ページ: 177-186
  • 査読あり
• [学会発表] Conversion of intermediately reprogrammed stem cells to human iPSC (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tada
  • 学会等名: SPP1356-International Symposium Reprogrammed Stem Cells
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] マウスiPS細胞を用いた常染色体優性多発性嚢胞腎の治療モデル (2012)
  • 著者名/発表者名: 程 李涛 他
  • 学会等名: 第55回日本腎臓学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜会議センター（ 神奈川県 ）
  • 招待講演
• [学会発表] マウスiPS細胞を用いた常染色体優性多発性嚢胞腎の治療モデル (2012)
  • 著者名/発表者名: 多田 高
  • 学会等名: 第12回PKD研究会
  • 発表場所: 品川プリンスホテル ( 東京都 )
  • 招待講演
• [学会発表] Self-renewal and Pluripotency Acquired through Somatic Reprogramming to Human Cancer Stem Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: 長田 翔伍 他
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（ 福岡県 ）
• [学会発表] マウスiPS細胞におけるPkd1遺伝子の遺伝的異常の自発的正常化 (2011)
  • 著者名/発表者名: Cheng, L.T., et al
  • 学会等名: 第44回日本発生生物学会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
• [学会発表] リン酸化阻害剤によるヒトとマウスiPS細胞での異なるリプログラミング運命 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野邦生, 他
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会
  • 発表場所: 京都大学農学部農学部総合館(京都府)
• [学会発表] Human and Mouse Induced Pluripotent Stem Cells Are Differentially Reprogrammed in response to Kinase Inhibitors (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirano, K., et al
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
• [学会発表] The Function and Expression Regulation of Nanog in Mouse Epiblast (2011)
  • 著者名/発表者名: Sun, L.T., et al
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
• [図書] Principle of Cloning, 2nd edition (2013)
  • 著者名/発表者名: Tada, T. and Surani, M.A.
  • 総ページ数: 562
  • 出版者: Academic Press
• [図書] DOJIN BIOSCIENCE シリーズ『エピジェネティクス』その分子機構から高次生命機能まで (2013)
  • 著者名/発表者名: 多田 高
  • 総ページ数: 282
  • 出版者: 化学同人
• [図書] DOJIN BIOSCIENCE シリーズ『染色体と細胞核のダイナミクス』DNAを操る細胞の仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 多田 高
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: 化学同人
• [図書] Epigenetic reprogramming of somatic nuclei via cell fusion.In “Principle of Cloning, 2nd edition” edited by Jose Cibelli et al. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tada, T. et al.
  • 出版者: Academic Press (USA)
• [図書] Targeted chromosome elimination from ES-somatic hybrid cells. In “Principle of Cloning, 2nd edition” edited by Jose Cibelli et al. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano, K., et al.
  • 出版者: Academic Press (USA)
• [図書] 増刊 幹細胞「進展する幹細胞のサイエンスから再生医療へ」: ヒトとマウスiPS細胞の共通性と相違点 (2012)
  • 著者名/発表者名: 多田 高
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 増刊幹細胞「進展する幹細胞のサイエンスから再生医療へ」:ヒトとマウスiPS細胞の共通性と相違点 (2012)
  • 著者名/発表者名: 多田高
  • 出版者: 羊土社(印刷中)
• [図書] Cell Fusion-mediated Nuclear Reprogramming. In "Nuclear Reprogramming and Stem Cells" (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirano, K., et al
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: Humana Press (USA)
• [図書] Nuclear Reprogramming and Stem Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Ainscough, J., et al
  • 総ページ数: 332
  • 出版者: Humana Press (USA)
• [図書] 別冊;次世代iPS医療、医学のあゆみ、239巻14号:ヒトiPS細胞の迅速な初期神経細胞分化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 多田高
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 医歯薬出版
• [備考] 京都大学 再生医科学研究所 幹細胞加工研究分野
  • URL: http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/es03/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/es03/index.html
• [産業財産権] 新規初期化細胞 (Novel Reprogrammed Cell) (2013)
  • 発明者名: 多田 高、長田翔伍、平野邦生
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-01-04
  • 外国